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《Naure》子刊重磅:高分辨率石墨烯反射型顯示器面世!

随着虛拟現實産業的日漸火熱,行業對有着更高分辨率、幀速率以及電源效率顯示器的需求越來越大。而就在最近,來自SCALE Nanotech、Graphenea以及TU Delft的研究人員,通過使用石墨烯制造的新型反射型顯示器,與現有技術相比,運行速度更快,分辨率也更高。

顯示器往往消耗了電子設備中的大部分功率。因此,智能手機和VR護目鏡等便攜式設備往往需要更大容量的電池來提供能量。作為替代解決方案,反射型顯示器(如電子書閱讀器中的顯示器,盡管無法顯示視頻信息)消耗的功率很少。此前,能提供标準技術(OLED、LCD)規格的反射型顯示器尚不存在。但是,石墨烯使這一切成為了可能。

單層碳原子的石墨烯是最薄、最佳的材料以及最好的電導體,是微機電系統(MEMS)的理想組合。石墨烯MEMS中的薄膜可以通過施加電勢來移動,再加上單層石墨烯對可見光以及近紅外波段光垂直的吸收率僅為 2.3%,對所有波段的光無選擇性吸收,研究人員利用該性質制造出了石墨烯幹涉測量顯示器(Graphene Interferometric MOdulator Display=GIMOD)。

直徑為5μm的石墨烯機械裝置用作2500ppi(每英寸像素)的反射型顯示器中的連續光譜像素。 當GIMOD原型關閉(ON)時,像素具有黃色(藍色)顔色。

“石墨烯是一種多用途的材料,具有優異的機械、光學和電氣性能,它們的結合使GIMOD技術成為可能,”首席科學家Houri博士說。GIMOD中的像素是由電控制膜來調節來自環境的白光。Houri博士說,“TU Delft的測量數據足以部分發現GIMOD像素的潛力。我們設法對它們進行了表征,但我們知道它們可以在2000 Hz以下再現相同的顔色狀态。”人類無法感知超過500-1000赫茲的閃爍圖像,但這些顯示器超過了在144赫茲工作的最佳商業屏幕。

卡塔米-布埃諾博士是石墨烯顯示器的發明者和研究員,他分享了他作為企業家将GIMOD技術推向市場的經驗。“我們在移動世界大會上展示了每英寸2500像素的GIMOD原型,許多來自顯示行業的玩家反應非常熱烈。在德國參加幾場商業比賽時,我一直在做準備,争取資金。幾周後,我們将推出GIMOD組件商業化的初創公司,目标是解決虛拟現實市場,因為GIMOD在這方面的表現優于其他所有技術。“

該石墨烯顯示器的發明者和研究員Cartamil-Bueno博士表示:“我們在世界移動通信大會展示了每英寸擁有2500像素(ppi)的GIMOD原型,許多來自顯示器行業的企業反響很強烈。我們将在幾周内成立創業公司,以便實現GIMOD技術的商用,主要面向VR市場,因為這是GIMOD優于其他所有技術的地方。”

研究人員推出的石墨烯像素尺寸為5μm,而Apple iPhone X的像素尺寸為55μm,三星Galaxy S9為44μm,索尼Xperia XZ Premium為31μm。Cartamil-Bueno博士表示:“如果我們将它們的尺寸調整為智能手機顯示器大小,GIMOD原型将具有超過12K的分辨率。”

More information: Graphene mechanical pixels for Interferometric Modulator Displays, Nature Communications (2018) DOI: 10.1038/s41467-018-07230-w

本文來自石墨烯資訊,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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